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次磷酸的制备方法及应用领域? 1

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背景及概述[1]

次磷酸,又称为次亚磷酸,化学式为H(H2PO2),分子量为66.00。它是一种无色油状或潮解晶体,熔点为26.5℃,相对密度为1.49319。次磷酸可溶于水、乙醇和乙醚。在130℃下分解为膦和亚磷酸,并与产生的氢气反应生成膦。次磷酸具有极强的还原性,可将重金属盐溶液还原为金属。以往的生产方法通常是通过黄磷与氢氧化钡反应,再加硫酸除钡制得。然而,由于钡盐的溶解度较小,制得的次磷酸浓度不高,工业品需要多次重结晶提纯。

用途[2-3]

次磷酸在精细磷化工中具有广泛的应用。它可以作为还原剂用于化学镀,也可用于阻止磷酸树脂的变色。此外,次磷酸还可用作酯化的催化剂、制冷剂以及次磷酸钠的生产。

CN200310107264.9公开了一种电解法制备次磷酸镍的方法。该方法使用碱金属次磷酸盐作为原料,以镍板作为阳极,不锈钢作为阴极,通过电渗析槽进行电解。其中,原料室中的次磷酸钠水溶液浓度为300~500g/L,阳极室中的初始溶液为浓度为5~15g/L的硫酸溶液,阴极室和相邻的缓冲室中的初始溶液为浓度为5~15g/L的碱溶液,产品室和相邻的缓冲室中的初始溶液为浓度为5~15g/L的次磷酸溶液。该发明可以制得可直接用于化学镀镍的次磷酸镍和次磷酸的混合溶液,并通过减压富集,还可获得作为补加液的浓缩液。通过使用氢氧化镍调节次磷酸镍溶液的pH值为3,再经过减压富集,可以得到纯度为99%的Ni(H2PO2)2·6H2O晶体。该发明具有无废渣、废液产生的特点,属于清洁生产。

制备[4]

1)黄磷与氢氧化钡反应

次磷酸通常是通过黄磷与氢氧化钡反应,再加硫酸除钡制得的。然而,由于钡盐的溶解度较小,制得的次磷酸浓度不高,还需要进行浓缩和重结晶提纯。

2)离子交换法

离子交换树脂制取次磷酸是一种常用的方法。该方法使用次磷酸钠作为原料,采用强酸型阳离子交换树脂除钠,从而得到稀次磷酸溶液。这种方法需要大量的树脂,并且树脂的再生和清洗步骤繁琐,适合于小批量生产。所得的次磷酸稀溶液的浓度与钡盐法相差不大,但产品纯度较高。

3)电渗析法

电渗析法的原理是,在电渗析槽中通以直流电后,正极室和负极室产生反应。正极室和负极室之间通过阴离子膜和阳离子膜隔开,正负离子分别向负极和正极移动。阴离子膜只允许负离子通过,阳离子膜只允许正离子通过。同时,正极电解水放出氧气并释放氢离子,与渗析过来的次磷酸根结合成次磷酸。负极放出氢气并释放氢氧根,与渗析过来的钠离子结合成氢氧化钠。电渗析法方法简单,适合于大规模生产,且无废水废渣产生,但产品的纯度需要进一步提高。

4)磷高温反应

磷在高温下直接与氧反应生成亚磷酸酐或次磷酸酐,经水解得到相应的酸,分离后得到次磷酸和亚磷酸。该方法生产效率高,总磷收率高,但需要较为复杂的分离工序,因此较少采用。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] 次磷酸的新型生产方法的研究

[3] CN200310107264.9电解法制备次磷酸镍的方法

[4] 次磷酸及其盐的制备与副产物的回收利用综述

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